练习题：Kotlin 基础知识

1. 开始之前

您已经为掌握 Kotlin 编程基础知识付出了辛勤的努力，现在是时候将所学知识付诸实践了。

这些练习将测试您对所学概念的理解。它们围绕着现实世界的用例展开，其中一些您可能以前遇到过。

按照说明找到每个问题的解决方案。如果您遇到困难，一些练习提供了可以帮助您的提示。解决方案代码可在末尾找到，但强烈建议您在检查答案之前先解决练习。

可以将提供的解决方案视为解决问题的一种方法，请随意以您认为舒适的方式进行实验。有些练习可以通过多种方式解决，您可以使用不同的函数和变量名称。

按照您感到舒适的节奏解决问题。虽然列出了建议时长，但无需严格遵守这些时间，因为它们只是估算。建议您花尽可能多的时间仔细思考并解决每个问题。

建议您使用 Kotlin Playground 来解决这些练习。

前提条件

熟悉 Kotlin Playground
能够定义和调用函数
了解基本的 Kotlin 数据类型
了解不可变变量和可变变量
了解 println() 函数
完成以下 Codelab：您的第一个 Kotlin 程序、在 Kotlin 中创建和使用变量，以及在 Kotlin 中创建和使用函数

您将需要

一台联网的计算机和一个网络浏览器

2. 打印消息

告诉您的朋友您在此学习路线中学到的知识。

您能否编写一个 main() 函数，将这些消息分四行打印出来？

Use the val keyword when the value doesn't change. 
Use the var keyword when the value can change.
When you define a function, you define the parameters that can be passed to it. 
When you call a function, you pass arguments for the parameters.

3. 修复编译错误

此程序打印一条消息，通知用户收到了朋友的聊天消息。

fun main() { 
    println("New chat message from a friend'}
}

您能否找出此程序中编译错误的根本原因并修复它们？
代码是否使用了适当的符号来指示字符串和函数参数的开头和结尾？

提示：您可以使用 Kotlin Playground 运行代码并查看编译错误。

修复错误后，程序应该可以无误地编译并打印此输出

New chat message from a friend

4. 字符串模板

此程序通知用户有关特定商品的促销活动。它使用了一个字符串模板，该模板依赖于 discountPercentage 变量表示折扣百分比，并依赖于 item 变量表示促销商品。但是，代码中存在编译错误。

fun main() {
    val discountPercentage: Int = 0
    val offer: String = ""
    val item = "Google Chromecast"
    discountPercentage = 20
    offer = "Sale - Up to $discountPercentage% discount on $item! Hurry up!"
    
    println(offer)
}

您能否找出错误的根本原因并修复它们？
在 Kotlin Playground 中运行代码之前，您能否确定此程序的输出？

提示：您能否重新为只读变量赋值？

修复错误后，程序应该可以无误地编译并打印此输出

Sale - Up to 20% discount on Google Chromecast! Hurry up!

5. 字符串拼接

此程序显示聚会的总人数。聚会中有成年人和孩子。numberOfAdults 变量存储聚会中的成年人数，numberOfKids 变量存储孩子的人数。

fun main() {
    val numberOfAdults = "20"
    val numberOfKids = "30"
    val total = numberOfAdults + numberOfKids
    println("The total party size is: $total")
}

步骤 1

在 Kotlin Playground 中运行代码之前，您能否确定此程序的输出？

确定输出后，在 Kotlin Playground 中运行代码，然后检查您的输出是否与显示的输出匹配。

提示：当您对两个字符串使用 + 运算符时会发生什么？

步骤 2

代码可以工作并打印一些输出，但输出没有显示参加聚会的总人数。

您能否找到代码中的问题并修复它，使其打印此输出？

The total party size is: 50

6. 消息格式化

此程序显示员工本月获得的总薪资。总薪资分为两部分：baseSalary 变量，这是员工每月收到的基本工资，以及 bonusAmount 变量，这是授予员工的额外奖金。

fun main() {
    val baseSalary = 5000
    val bonusAmount = 1000
    val totalSalary = "$baseSalary + $bonusAmount"
    println("Congratulations for your bonus! You will receive a total of $totalSalary (additional bonus).")
}

在 Kotlin Playground 中运行此代码之前，您能否确定其输出？
在 Kotlin Playground 中运行代码时，它是否打印了您预期的输出？

7. 实现基本数学运算

在此练习中，您将编写一个执行基本数学运算并打印输出的程序。

步骤 1

此 main() 函数包含一个编译错误

fun main() {
    val firstNumber = 10
    val secondNumber = 5
    
    println("$firstNumber + $secondNumber = $result")
}

您能否修复此错误，使程序打印此输出？

10 + 5 = 15

步骤 2

代码可以工作，但两个数字相加的逻辑位于结果变量内部，使得您的代码重用性较差。您可以将加法运算提取到一个 add() 函数中，以便代码可以重用。为此，请使用下面列出的代码更新您的代码。请注意，代码现在引入了一个新的 val 变量 thirdNumber，并打印此新变量与 firstNumber 的结果。

fun main() {
    val firstNumber = 10
    val secondNumber = 5
    val thirdNumber = 8
    
    val result = add(firstNumber, secondNumber)
    val anotherResult = add(firstNumber, thirdNumber)

    println("$firstNumber + $secondNumber = $result")
    println("$firstNumber + $thirdNumber = $anotherResult")
}

// Define add() function below this line

您能否定义 add() 函数，使程序打印此输出？

10 + 5 = 15
10 + 8 = 18

步骤 3

现在您有了一个可重用的函数来添加两个数字。

您能否像实现 add() 函数一样实现 subtract() 函数？同时修改 main() 函数以使用 subtract() 函数，以便您可以验证其是否按预期工作。

提示：思考加法、减法和其他数学运算之间的区别。从那里开始编写解决方案代码。

8. 默认参数

Gmail 有一个功能，当用户在新设备上尝试登录时会发送通知。

在此练习中，您将编写一个程序，使用此消息模板向用户显示消息

There's a new sign-in request on operatingSystem for your Google Account emailId.

您需要实现一个函数，该函数接受 operatingSystem 参数和 emailId 参数，以给定格式构造消息并返回该消息。

例如，如果使用 "Chrome OS" 作为 operatingSystem 参数值，并使用 "sample@gmail.com" 作为 emailId 参数值调用该函数，它应该返回此字符串

There's a new sign-in request on Chrome OS for your Google Account sample@gmail.com.

步骤 1

您能否在此程序中实现 displayAlertMessage() 函数，使其打印显示的输出？

fun main() {
    val operatingSystem = "Chrome OS"
    val emailId = "sample@gmail.com"

    println(displayAlertMessage(operatingSystem, emailId))
}

// Define your displayAlertMessage() below this line.

您的程序是否打印此输出？

There's a new sign-in request on Chrome OS for your Google Account sample@gmail.com.

步骤 2

做得好！您显示了消息。但是，在某些情况下，您发现无法确定用户的操作系统。在这种情况下，您需要将操作系统名称指定为 Unknown OS。您可以进一步优化代码，以便在每次调用函数时都不需要传递 Unknown OS 参数。

您能否根据此信息找到一种优化代码的方法，使其打印此输出？

There's a new sign-in request on Unknown OS for your Google Account user_one@gmail.com.

There's a new sign-in request on Windows for your Google Account user_two@gmail.com. 

There's a new sign-in request on Mac OS for your Google Account user_three@gmail.com.

要打印上面的消息，请将 main() 函数的实现替换为以下代码

fun main() {
    val firstUserEmailId = "user_one@gmail.com"

    // The following line of code assumes that you named your parameter as emailId. 
    // If you named it differently, feel free to update the name.
    println(displayAlertMessage(emailId = firstUserEmailId))
    println()

    val secondUserOperatingSystem = "Windows"
    val secondUserEmailId = "user_two@gmail.com"

    println(displayAlertMessage(secondUserOperatingSystem, secondUserEmailId))
    println()

    val thirdUserOperatingSystem = "Mac OS"
    val thirdUserEmailId = "user_three@gmail.com"

    println(displayAlertMessage(thirdUserOperatingSystem, thirdUserEmailId))
    println()
}

9. 计步器

计步器是一种计算行走步数的电子设备。如今，几乎所有手机、智能手表和健身装备都内置了计步器。健康与健身应用使用内置计步器计算行走步数。此函数根据用户的步数计算用户消耗的卡路里。

您能否根据最佳实践重命名此程序中的函数、函数参数和变量？

fun main() {
    val Steps = 4000
    val caloriesBurned = PEDOMETERstepsTOcalories(Steps);
    println("Walking $Steps steps burns $caloriesBurned calories") 
}

fun PEDOMETERstepsTOcalories(NumberOFStepS: Int): Double {
    val CaloriesBURNEDforEachStep = 0.04
    val TotalCALORIESburned = NumberOFStepS * CaloriesBURNEDforEachStep
    return TotalCALORIESburned
}

10. 比较两个数字

现代手机内置了屏幕时间跟踪功能，即每天您花在手机上的时间。

在此练习中，您将实现一个函数，该函数比较您今天花在手机上的分钟数与昨天花在手机上的分钟数。该函数接受两个整数参数并返回一个布尔值。

第一个参数存储您今天花在手机上的分钟数，第二个参数存储您昨天花在手机上的分钟数。如果您今天花在手机上的时间比昨天多，则函数返回 true；否则，返回 false。

例如，如果您使用以下命名参数调用函数

timeSpentToday = 300 且 timeSpentYesterday = 250，函数返回 true 值。
timeSpentToday = 300 且 timeSpentYesterday = 300，函数返回 false 值。
timeSpentToday = 200 且 timeSpentYesterday = 220，函数返回 false 值。

提示： > 比较运算符在前一个值大于后一个值时返回 true 值。否则，返回 false 值。

11. 将重复代码移动到函数中

此程序显示不同城市的天气。它包括城市名称、当天的最高和最低温度以及降雨概率。

fun main() {
    println("City: Ankara")
    println("Low temperature: 27, High temperature: 31")
    println("Chance of rain: 82%")
    println()

    println("City: Tokyo")
    println("Low temperature: 32, High temperature: 36")
    println("Chance of rain: 10%")
    println()
    
    println("City: Cape Town")
    println("Low temperature: 59, High temperature: 64")
    println("Chance of rain: 2%")
    println()
    
    println("City: Guatemala City")
    println("Low temperature: 50, High temperature: 55")
    println("Chance of rain: 7%")
    println()
}

打印每个城市天气的代码有很多相似之处。例如，有些短语重复出现了多次，例如 "City:" 和 "Low temperature:"。类似重复的代码会增加程序出错的风险。对于某个城市，您可能会出现拼写错误或遗漏某个天气详情。

您能否创建一个函数来打印单个城市的天气详情，以减少 main() 函数中的重复，然后对剩余的城市执行相同的操作？
您能否更新 main() 函数，使其为每个城市调用您创建的函数，并传递适当的天气详情作为参数？

12. 解决方案代码

打印消息

解决方案使用 println() 函数在每行打印消息。

fun main() {
    println("Use the val keyword when the value doesn't change.")
    println("Use the var keyword when the value can change.")
    println("When you define a function, you define the parameters that can be passed to it.")
    println("When you call a function, you pass arguments for the parameters.")
}

修复编译错误

代码包含两个编译错误

字符串应以双引号而不是单引号结束。
函数参数应以括号而不是花括号结束。

fun main() { 
    println("New chat message from a friend")
}

字符串模板

编译错误是由于将 discountPercentage 和 offer 这两个只读变量赋值为新值所致；这种赋值是不允许的。

fun main() {
    val discountPercentage = 20
    val item = "Google Chromecast"
    val offer = "Sale  - Up to $discountPercentage% discount off $item! Hurry Up!"

    println(offer)
}

作为替代解决方案，您可以使用 var 关键字声明 discountPercentage 整数和 offer 字符串。然而，在程序的上下文中，它们的值是不可变的，因此您可以继续使用 val 关键字。

字符串拼接

步骤 1

程序打印此输出

The total party size is: 2030

这是一个技巧性问题。当 + 运算符用于 String 值时，它会生成一个拼接后的字符串。整数被双引号包裹，因此它们被视为字符串而不是整数，所以输出是 2030。

步骤 2

您可以移除 numberOfAdults 和 numberOfKids 变量周围的双引号，将它们转换为 Int 变量。

fun main() {
    val numberOfAdults = 20
    val numberOfKids = 30
    val total = numberOfAdults + numberOfKids
    println("The total party size is: $total")
}

如果您还记得，Kotlin 编译器可以根据变量被赋的值来推断其类型。在这种情况下，编译器推断 numberOfAdults 和 numberOfKids 变量是 Int 类型。

消息格式化

程序打印此输出

Congratulations for your bonus! You will receive a total of 5000 + 1000 (additional bonus).

"$baseSalary + $bonusAmount" 使用模板表达式语法。在模板表达式中，代码先被求值，然后结果被拼接到字符串中。

在问题中，$baseSalary 变量被求值为 5000，$bonusAmount 变量被求值为 1000。然后，结果被拼接生成 "5000 + 1000" 并赋值给 result 变量。

实现基本数学运算

步骤 1

使用 val 关键字定义一个不可变的 result 变量，然后将加法运算的结果赋值给它

fun main() {
    val firstNumber = 10
    val secondNumber = 5
    
    val result = firstNumber + secondNumber
    println("$firstNumber + $secondNumber = $result")
}

步骤 2

创建一个 add() 函数，该函数接受一个 firstNumber 参数和一个 secondNumber 参数，两者都是 Int 类型，并返回一个 Int 值。
在 add() 函数体内输入加法运算的代码，然后使用 return 关键字返回运算结果。

fun add(firstNumber: Int, secondNumber: Int): Int {
    return firstNumber + secondNumber
}

步骤 3

定义一个 subtract() 函数，该函数接受一个 firstNumber 参数和一个 secondNumber 参数，两者都是 Int 类型，并返回一个 Int 值。
在 subtract() 函数体内输入减法运算的代码，然后使用 return 关键字返回运算结果。

fun subtract(firstNumber: Int, secondNumber: Int): Int {
    return firstNumber - secondNumber
}

修改 main() 函数以使用新的 subtract() 函数。一个示例解决方案可能如下所示

fun main() {
    val firstNumber = 10
    val secondNumber = 5
    val thirdNumber = 8
    
    val result = add(firstNumber, secondNumber)
    val anotherResult = subtract(firstNumber, thirdNumber)

    println("$firstNumber + $secondNumber = $result")
    println("$firstNumber - $thirdNumber = $anotherResult")
}

fun add(firstNumber: Int, secondNumber: Int): Int {
    return firstNumber + secondNumber
}

fun subtract(firstNumber: Int, secondNumber: Int): Int {
    return firstNumber - secondNumber
}

默认参数

步骤 1

创建一个 displayAlertMessage() 函数，该函数接受一个 operatingSystem 参数和一个 emailId 参数，两者都是 String 类型，并返回一个 String 值。
在函数体内，使用模板表达式更新消息并返回它。

fun displayAlertMessage(operatingSystem: String, emailId: String): String {
    return "There is a new sign-in request on $operatingSystem for your Google Account $emailId."
}

步骤 2

将 "Unknown OS" 值赋给 operatingSystem 参数。

fun displayAlertMessage(
    operatingSystem: String = "Unknown OS",
    emailId: String
): String {
    return "There is a new sign-in request on $operatingSystem for your Google Account $emailId."
}

计步器

函数名和变量名应遵循驼峰命名法规范。

如果名称包含多个单词，则将第一个单词的首字母小写，后续单词的首字母大写，并删除单词之间的空格。

示例函数名包括

calculateTip
displayMessage
takePhoto

示例变量名包括

numberOfEmails
cityName
bookPublicationDate

要了解有关名称的更多信息，请参阅命名规则。

避免使用 Kotlin 关键字作为函数名，因为这些词在 Kotlin 语言中已经有了特定的含义。

您的解决方案代码应类似于此代码片段

fun main() {
    val steps = 4000
    val caloriesBurned = pedometerStepsToCalories(steps)
    println("Walking $steps steps burns $caloriesBurned calories") 
}

fun pedometerStepsToCalories(numberOfSteps: Int): Double {
    val caloriesBurnedForEachStep = 0.04
    val totalCaloriesBurned = numberOfSteps * caloriesBurnedForEachStep
    return totalCaloriesBurned
}

比较两个数字

创建一个 compareTime() 函数，该函数接受一个 timeSpentToday 参数和一个 timeSpentYesterday 参数，两者都是 Int 类型，并返回一个 Boolean 值。

解决方案依赖于 > 比较运算符。该运算符求值为一个 Boolean 值，因此 compareTime() 函数只需返回 timeSpentToday > timeSpentYesterday 的结果。

例如，如果您将 300 参数传递给 timeSpentToday 参数，并将 250 参数传递给 timeSpentYesterday 参数，函数体将求值为 300 > 250，这将返回 true 值，因为 300 大于 250。

fun main() {
    println("Have I spent more time using my phone today: ${compareTime(300, 250)}")
    println("Have I spent more time using my phone today: ${compareTime(300, 300)}")
    println("Have I spent more time using my phone today: ${compareTime(200, 220)}")
}

fun compareTime(timeSpentToday: Int, timeSpentYesterday: Int): Boolean {
    return timeSpentToday > timeSpentYesterday
}

Have I spent more time using my phone today: true
Have I spent more time using my phone today: false
Have I spent more time using my phone today: false

将重复代码移动到函数中

在 main() 函数之后创建一个函数，用于打印安卡拉市的天气详情。

函数名可以使用 printWeatherForCity() 或类似的名称。

从 main() 函数调用该函数。

程序应该打印安卡拉的天气详情。

fun main() {
    printWeatherForCity()
}

fun printWeatherForCity() {
    println("City: Ankara")
    println("Low temperature: 27, High temperature: 31")
    println("Chance of rain: 82%")
    println()
}

现在您可以创建另一个更灵活的函数，以便它可以打印其他城市的天气详情。

将 println() 语句中特定于安卡拉的部分替换为变量。

请记住对变量名使用驼峰命名法约定，并在变量名前使用 $ 符号，以便使用变量的值而不是变量名。这些是您在之前的 Codelab 中了解到的字符串模板。

fun printWeatherForCity() {
    println("City: $cityName")
    println("Low temperature: $lowTemp, High temperature: $highTemp")
    println("Chance of rain: $chanceOfRain%")
    println()
}

修改函数定义，使这些变量成为调用函数时必须传入的参数，并为每个参数指定数据类型。

cityName 参数是 String 类型，而 lowTemp、highTemp 和 chanceOfRain 参数是 Int 类型。

函数定义中不需要 return 值，因为消息被打印到输出。

fun printWeatherForCity(cityName: String, lowTemp: Int, highTemp: Int, chanceOfRain: Int) {
    println("City: $cityName")
    println("Low temperature: $lowTemp, High temperature: $highTemp")
    println("Chance of rain: $chanceOfRain%")
    println()
}

更新 main() 函数，调用 printWeatherForCity() 函数并传入安卡拉的天气详情。

城市名称为 "Ankara"，最低温度为 27，最高温度为 31，降雨概率为 82。

fun main() {
    printWeatherForCity("Ankara", 27, 31, 82)
}

fun printWeatherForCity(cityName: String, lowTemp: Int, highTemp: Int, chanceOfRain: Int) {
    println("City: $cityName")
    println("Low temperature: $lowTemp, High temperature: $highTemp")
    println("Chance of rain: $chanceOfRain%")
    println()
}

运行程序，验证输出是否显示安卡拉的天气详情。
使用其他城市的天气详情调用 printWeatherForCity() 函数。

fun main() {
    printWeatherForCity("Ankara", 27, 31, 82)
    printWeatherForCity("Tokyo", 32, 36, 10)
    printWeatherForCity("Cape Town", 59, 64, 2)
    printWeatherForCity("Guatemala City", 50, 55, 7)
}

fun printWeatherForCity(cityName: String, lowTemp: Int, highTemp: Int, chanceOfRain: Int) {
    println("City: $cityName")
    println("Low temperature: $lowTemp, High temperature: $highTemp")
    println("Chance of rain: $chanceOfRain%")
    println()
}

运行程序。

它应该打印与原始程序相同的输出，但现在您的代码更简洁，并且不包含不必要的重复！所有打印城市天气详情的代码都集中在一个地方：printWeatherForCity() 函数。如果您想更改天气详情的显示方式，只需在一处更改即可应用于所有城市。

13. 额外练习

要进一步练习 Kotlin 语言，请查看 JetBrains Academy 提供的 Kotlin Core 学习路径。要跳转到特定主题，请访问知识图谱，查看该学习路径涵盖的主题列表。

练习题：Kotlin 基础知识 使用收藏保持井井有条 根据您的偏好保存和分类内容。

1. 开始之前

前提条件

您将需要

2. 打印消息

3. 修复编译错误

4. 字符串模板

5. 字符串拼接

步骤 1

步骤 2

6. 消息格式化

7. 实现基本数学运算

步骤 1

步骤 2

步骤 3

8. 默认参数

步骤 1

步骤 2

9. 计步器

10. 比较两个数字

11. 将重复代码移动到函数中

12. 解决方案代码

打印消息

修复编译错误

字符串模板

字符串拼接

步骤 1

步骤 2

消息格式化

实现基本数学运算

步骤 1

步骤 2

步骤 3

默认参数

步骤 1

步骤 2

计步器

比较两个数字

将重复代码移动到函数中

13. 额外练习

练习题：Kotlin 基础知识